U niektórych ryb i u kręgowców lądowych proces krążenia wrotnego komplikuje się, ponieważ funkcję oddechową zaczynają pełnić uchyłki przewodu pokarmowego (pęcherz pławny lub wywodzące się z niego płuca). Wymaga to przebudowy układu krążenia. Wyodrębnia się obieg płucny (mały), z którego krew wraca do lewego przedsionka, oraz obieg duży, z którego krew wraca do przedsionka prawego. Powoduje to mieszanie się krwi w sercu. Różne sposoby uporania się z tym problemem prowadzą ostatecznie do rozdzielenia obu obiegów w sercu przegrodą. Przez lewy przedsionek i lewą komorę serca płynie krew zasobna w tlen; przez prawe – uboga w tlen. Rozwiązanie to powstało niezależnie u przodków ssaków i ptaków.
